液晶显示器缓冲垫绿色设计及有限元分析

目的设计绿色环保的液晶显示器缓冲衬垫,并对其受跌落冲击时的缓冲效果进行有限元分析。方法采用瓦楞纸板折叠成形的方式对液晶显示器的缓冲衬垫进行绿色设计。在ABAQUS有限元软件中建立液晶显示器和缓冲衬垫的实体模型,通过有限元软件模拟液晶显示器运输过程中角跌落的冲击响应,分析缓冲衬垫的缓冲效果。结果角跌落冲击过程中,等效应力云图表明衬垫跌落角处变形较大,应力集中,显示器跌落角处最大应力达到1.293 MPa,但未超过材料的屈服极限。冲击加速度计算结果表明,以1 m的高度跌落时,显示器上易损件的最大冲击加速度为748 m/s2,未超过液晶显示器的许用脆值。结论瓦楞纸板折叠成形的环保缓冲衬垫满足缓冲包装要求,能有效保护显示器抵抗跌落冲击。     

苹果–EPS泡沫系统冲击响应分析

目的 分析苹果在运输包装环境中的抗冲击性能,并优化苹果–EPS泡沫缓冲包装设计。方法 以80 mm果径洛川富士苹果为研究对象,通过万能压缩试验机对苹果进行压缩试验,得到应力–应变曲线。通过ABAQUS/Explicit建立苹果运输包装系统有限元模型,并进行有限元仿真分析,其中发泡聚苯乙烯有限元模型采用Crushable Foam模型,苹果采用线弹性力学模型。模拟苹果在沿轴竖直摆放和沿轴水平摆放2种摆放方式下跌落时的冲击响应,并分析不同厚度、密度为28kg/m³的EPS泡沫的缓冲效果。结果 得出苹果的弹性模量为2.44 MPa、屈服极限为0.38 MPa。通过模拟仿真分析可得出,EPS泡沫能有效减缓运输过程中冲击对苹果的损伤,并以此为基础得到了针对该包装系统的缓冲设计。结论 通过与龙格–库塔数值分析法的对比可以得出,本研究以试验为基础,结合仿真分析能为相关果蔬运输提供数据支持和参考。     

曲面电视机缓冲包装设计及仿真分析

目的 曲面电视机因其独特的屏幕弯曲设计,在运输与装卸过程中更易受到冲击而破裂,进而失去其使用价值.为降低包装设计成本,提升保护性能,通过仿真技术设计并验证一种曲面电视机缓冲包装系统.方法 基于缓冲包装理论及实际应用对一款曲面电视机进行缓冲包装设计,使用三维建模软件Solidworks绘制包装件模型,运用有限元分析软件ANSYS Workbench中的显示动力学分析模块,对包装件进行全面的跌落仿真分析(2个面跌落、2个棱跌落和1个角跌落)以及倾倒仿真分析.结果 6个工况条件下,屏幕的最大加速度和各零部件应力、应变均在许用范围之内,电视机未发生破损.结论 通过仿真分析验证,所设计的缓冲衬垫在保护曲面电视机方面发挥了显著的防护效果.然而,考虑到成本效益和安全性的平衡,包装结构仍需进一步地优化与改进.     

基于价值工程与振动冲击测试的包装结构优化设计

目的为了满足价值工程节约成本的要求,对某出口海外的木包装容器结构进行优化设计。方法首先对产品功能进行分析,设计新包装的结构方案,由原有的卧式包装优化为用材更少的立式包装,然后运用理论力学知识对泵体进行稳定性计算和底座强度分析,然后运用CATIA建立三维模型,运用有限元分析软件Ansys Workbench对模型进行强度校核,最后根据国际安全运输协会包装测试标准对样品进行振动、冲击、跌落测试。结果新包装通过了振动冲击跌落测试,优化后的木包装容器满足抗冲击的强度要求,满足不会发生倾覆的功能要求,木材用料节约了40%,铁支架材料节约了100%,每年全球公司节约成本约360万元。结论新包装在满足产品功能的基础上,大大节约了成本,满足了价值工程以最少的费用换取所需要的功能的要求;同时也为跨国包装设计工程师提供一种包装解决方案和技术参考。     

火灾作用后钢管混凝土构件侧向撞击性能研究

建立火灾作用后钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)构件的侧向撞击数值模型以分析构件的抗撞击性能,并对模型的准确性进行了验证.分别对比了不同受火时间后构件的跨中挠度、撞击力和截面弯矩时程曲线,分析了受火后构件的弯矩和剪力分布形态.通过吸能系数和火灾后动态弯矩提高系数对受火后构件的抗...     

Predicting fracture from the tensile properties of a composite biomaterial

Fracture and tensile tests were conducted on a composite biomaterial consisting of polycarbonate matrix and calcium phosphate fibers. The fibers were short and randomly oriented. Test results were compared for composites with and without a surface treatment of the fibers.

A nonlinear finite element method was used to predict the maximum loads on pre-cracked panels. The method used the unnotched stress–strain behavior to predict the failure process in notched panels. A cohesive stress zone near the crack tip was used to model damage, stable crack growth, and failure. As in the experiments, the predicted loads were lower for the composite with coated fibers. For both materials, the predicted maximum loads were within the 6% of the experimental loads.     

箱装电子仪器安全跌落冲击数值模拟方法研究

为正确评估跌落冲击对箱装电子仪器可靠性的影响,确定了合理的包装参数和设计流程,科学指导运输与试验,分别采用理论分析和有限元计算方法对箱装电子仪器垂直跌落的情况进行了仿真,得到了垂直跌落条件下电子仪器最大加速度和最大位移随跌落高度与缓冲垫弹性模量变化的规律。结合产品脆值,确定了产品储运过程中的最大堆垛高度,并得到了合理的包装设计流程,从而为有效指导产品包装设计、实体试验和储运安全提供了理论依据。     

用有限元法计算飞秒激光双光子成型点弹性模量

采用有限元法对材料为SCR500的飞秒激光双光子成型点力学性能进行建模及仿真计算，得出了不同弹性模量下成型点与探针之间的作用力．进而利用原子力显微镜接触模式，选用无针尖探针，测量了成型点的力学性能，得出了相同位移载荷下成型点与探针之间的作用力．将测量结果和仿真结果进行比较，推算出成型点的弹性模量．分析结果表明。双光子固化成型点的弹性模量大约为宏观材料弹性模量的1／7．这为进一步研究双光子飞秒激光加工微器件的力学性能提供了基础．     

有限元模拟对CdZnTe共面栅探测器的优化设计

利用有限元分析软件ANSYS,通过变化栅宽、沟宽及栅极位置等因素,模拟了共面栅探测器在不同的电极设计时的电势分布,并讨论了电极分布不对称时所产生的边缘对感应信号的影响,显示了具有优化设计的共面栅电极,可以进一步提高探测器的能量分辩率。     

鸡蛋缓冲包装设计及力学性能分析

目的研究鸡蛋缓冲包装的结构及缓冲效果。方法利用Ansys/LS-DYNA有限元分析软件,对所设计的缓冲包装结构在0.6 m的跌落高度进行角跌落仿真,得到鸡蛋和包装件在与地面接触瞬间、回弹瞬间及跌落结束瞬间的等效应力云图及危险点的加速度曲线,模拟鸡蛋在流通过程中包装件受到冲击和振动时鸡蛋的应力变化,以检验缓冲包装的缓冲效果。结果在跌落过程中,包装件与地面接触瞬间的等效应力最大,为0.784 MPa,小于瓦楞纸板的极限应力;危险点的最大加速度为59g,小于鸡蛋的脆值60g。结论设计的缓冲包装能够起到很好的缓冲效果,可有效提高鸡蛋运输过程中的安全性。     

冰箱的缓冲包装CAE分析

目的研究冰箱在运输过程中的振动和冲击特性。方法利用Pro/E建立冰箱缓冲包装模型,并对模型进行适当简化,然后利用有限元分析软件Ansys对冰箱缓冲包装的振动和冲击特性进行模拟分析计算。结果求出了冰箱缓冲包装的固有频率与固有振型,以及在公路运输过程中受到振动和冲击下的动态响应。结论所提出的模拟产品包装系统的振动和冲击特性的方法,不仅缩短了产品的设计周期,而且为电子产品的包装设计提供了依据。     

板级跌落碰撞下无铅焊点的有限元分析

为了预测跌落碰撞下球栅阵列(BGA)封装中无铅焊点的失效,采用ABAQUS软件来模拟跌落碰撞过程中焊点的应力分布.首先建立圆形电路板(PCB)组件的有限元模型,接着用模态试验和有限元模拟相结合的方法确定有限元模型的边界条件和PCB的阻尼参数,然后运用ABAQUS有限元软件模拟PCB组件从三种高度下跌落碰撞过程中BGA封装中无铅焊点的拉应力分布.结果表明:封装最外圈四个拐角焊点的拉应力最大,最大拉应力出现在焊点靠近封装的一侧.由此预测最外圈拐角的焊点最易失效,焊点失效的位置在靠近封装一侧.     

新型转轮式红酒包装结构设计及其跌落有限元分析

针对目前市场上单一的红酒包装结构,提出了一种新型转轮式包装结构。通过计算得到了转轮式包装结构尺寸,并采用Pro/ E 软件对其进行了三维建模,导入到ANSYS/ LS-DYNA 环境中进行了跌落状态仿真模拟。通过仿真模拟结果与产品脆值的对比分析,对转轮包装结构进行了优化。     

工控设备缓冲包装跌落试验及其仿真分析

目的研究某工控设备缓冲包装的跌落数值仿真技术。方法建立一种工控设备缓冲包装的跌落仿真模型,从仿真结果中获得跌落加速度曲线和产品的等效应力云图,观察缓冲包装的变形动画;对比缓冲包装的跌落试验,验证了跌落仿真模型;基于验证的跌落仿真模型,研究EPE衬垫尺寸对缓冲包装跌落冲击响应的影响规律。结果跌落仿真与跌落试验的加速度曲线趋势基本吻合,峰值加速度相差仅0.8%;仿真的等效应力云图显示产品满足强度要求,未发生永久变形,与跌落试验结果一致。对EPE衬垫尺寸的跌落缓冲研究表明,相对于缓冲面积,缓冲厚度的大小对跌落加速度具有更为显著的影响。结论建立的跌落仿真模型具有较高的模拟精度,为产品的缓冲包装结构设计及其优化奠定了良好基础。     

基于 UG/FEA 技术的平板显示产品缓冲包装初步设计

目的设计一种组合材料的包装来满足平板显示产品的包装要求。方法此款包装设计有4个角垫,左右角垫对称,上下角垫略微差异。4个角垫均由瓦楞纸板折成的骨架、蜂窝纸板底板和与平板显示产品直接接触的EPE部件组等部分组成。运用UG与MSC FEA软件对包装件进行建模及有限元仿真试验。结果在国标规定压力下,平板显示器的最大内应力小于其极限应力。结论缓冲包装满足平板显示器的防护要求,但是安全系数偏大,有优化空间。